临海地质条件墙锚支护设计与施工关键技术

第43卷第13期2 0 1 7 年 5 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol.43 No. 13 May. 2017

文章编号：1009-6825 (2017) 13-0054-04

临海地质条件墙锚支护设计与施工关键技术

张哲彬

(上海市基础工程集团有限公司，上海200433)

摘要:以大连某工程为例，介绍了深基坑支护的设计方案，阐述了基坑墙锚结合支护方法的特点及设计与施工技术，指出这一新 兴支护技术克服了常规支护方法存在的不足,适合于未来超深基坑的发展趋势。关键词:深基坑,墙锚支护体系，预埋节点，预应力锚索 中图分类号:TU463

文献标识码:A

1工程概况

本工程位于大连港东港区，地处填海造地区域，主体建筑高

度达到518 m。基坑面积约17 500 m2,基坑延长米约542 m,基坑 普遍区开挖深度为22.75 m,主楼区域开挖深度为27.25 m。

拟建场地地貌为海漫滩,在钻探揭露深度范围内出露地层分 布主要有:①素填土、②淤泥质粉质粘土、③碎石、④全风化板岩、 ⑤强风化板岩、⑥中风化板岩、⑦全风化辉绿岩、⑧强风化辉绿 岩、⑨中风化辉绿岩、⑩构造破碎带。

场地地下水一是赋存于场地上部土层中的孔隙水，属于潜 水，主要由海水补给,主要含水层为素填土、淤泥质粉质粘土、碎 石;二是赋存于基岩裂隙中的基岩裂隙水。

2深基坑支护设计方案

本基坑采用顺做法方案，围护体均采用“两墙合一”地下连续

地下连续墙结构采用施工简单，止水性能较好的锁口管圆形 接头。并且在各幅地墙之间采用高压旋喷桩联合帷幕灌浆工艺 进行幅间止水。

部发育;按地区来说，地裂缝在咸阳地区发育数量最多，占总数的

54.97%，渭南地区其次，占地裂缝总数的29. 32%，然后是西安，占 盆地地裂缝走向主要有近东西、北东一北东东、近南北、北西一北 西西4组;在规模上，渭河盆地地裂缝主要为中型和小型，分别占地 裂缝总数的54.6%和27.3%。大型地裂缝相对较少。

参考文献：

[1] 王景明.地裂缝及其灾害的理论与应用[M].西安：陕西科

5027.3

墙，基坑内部裙楼普遍区域采用五道外拉锚索（局部六道），主楼 区域采用七道外拉锚索。普遍区围护剖面图见图1。

隐若现，最宽的时候有1 m有余（比较少见,主要是由于地裂缝受 水力冲刷而造成的）。根据地裂缝不同的延伸长度，可以将其划 不同规模地裂缝的数量和所占的比例。

表1渭河盆地不同规模地裂缝的数量及所占比例[2]

规模等级发育数量比例/%

巨型地裂缝

2312.6

大型地裂缝

105.5

中型地裂缝

10054.6

小型地裂缝

最后是宝鸡，占总数的1.05% ;按走向来说，渭河 分为四类，表1为根据划分标准将渭河盆地地裂缝进行划分后， 总数的14. 66%，

由此可以看出，中小型地裂缝在渭河盆地地裂缝中最为常

见，其延展长度主要在50 m ~500 m以内，在渭河盆地地裂缝总 数中占81.9% ,破坏性特别强的巨型（主要为西安地裂缝）、大型 地裂缝相对较少。3

结论

渭河盆地发育了 191条地裂缝。从空间上来说，分布不均匀，

有较为显著的地带性和区域性，盆地西部没有发育，中东部和中南

Luo Jiafu

(North Sichuan Medical College, Nanchong 637000, China)

Abstract ： The paper introduces ground fissures developing mechanism, analyzes ground fissures developing time and space characteristics of the basin by combining with terrain conditions of Weihe basin, and summarizes ground fissures developing rules of Weihe basin, which has certain guiding meaning for processing ground fissures.Key words： Weihe basin, ground fissure, distributing characteristics, development rule

收稿日期=2017-02-22作者简介:张哲彬（1986-),男，工程师

Outline on ground fissures developing rules of Weihe basin

[2] 彭建兵，张駿，苏生瑞，等.渭河盆地活动断裂与地质灾害

[M].西安：西北大学出版社，1992.[3] 耿大玉，李忠生.中美两国地裂缝灾害[J].地震学报，2000,

22(4) -.433-441.

[4] 陕西省地质矿产局.西安地区区域地壳稳定性与地质灾害

评价和研究[R].西安：陕西省地质矿产局，1990.

学技术出版社，2000.

第43卷第13期2 0 1 7年5月

3

张哲彬:临海地质条件墙锚支护设计与施工关键技术

• 55 •

锁口管位置

锁口管位置

地下连续墙设计及施工

本工程地下连续墙厚度均为800,共计96幅，混凝土等级C35

锁口管位置

(水下提高一级按C40配置），混凝土抗渗设计等级为P12。由于 基底已进人中风化板岩，故地墙墙底插人坑底以下4 m即可。地 下连续墙有效长度24.85 m(普遍区），29.65 m(主楼区）。

地下连续墙纵向主筋和水平钢筋采用HRB400级钢筋，主筋 保护层厚度在迎坑面为50 mm，在迎土面为70 mm。配筋图如图2 图4相邻槽段锁口管接头

本工程钢筋笼使用1台150 t履带吊和1台80 t履带吊做双 机抬吊，吊点布置方式为横向二点纵向五点吊。主钩起吊钢筋笼 顶部，副钩起吊钢筋笼中部，多组葫芦主副钩同时工作，使钢筋笼 所示。

-4.650

开挖兩产迎土面

开珥面面顶部撑筋赴25

-^

一

8^

0

ft28@15O.

45'

■。->

②似5@150.

③麟@150,地墙主筋

(j)ft25(§150,

§0I

®$艺

基底

lg

e

§0

-29.450

g—)1/2

1/2

⑧架立桁架

A

型地墙配筋

图2地下连续墙配筋图

3.1

成槽工艺

地下连续墙施工采用“抓铣结合”施工工艺，上部浅层采用液 压抓斗式成槽机施工,深层采用铣槽机施工（见图3)。建议在碎 石层（或全风化岩层）以上采用液压抓斗,其下采用铣槽切削。

3全风化岩全风化岩全风化岩

第一步:第1抓到

第二步:第2抓到 第三步:第3抓到

全风化岩层顶

全风化岩层顶全风化岩层顶

面地面

设计标苦

g

计标高| ^ 计标高

第四步:第1铣 第五步:第2铣

第六步:第3铣到设计深度

到设计深度 到设计深度

图3地下连续墙抓铣结合工法图

3.2地墙接头

槽段接头:本工程地下连续墙槽段间可采用圆形锁口管接头 (见图4)，该接头构造简单，止水性能较好，施工适应性较强。在 地墙接缝处设置扶壁柱与楼板、梁相连接，以增加地下室的整体刚度。

内衬墙:地下连续墙的墙面质量与常规现浇的结构墙体存在 一定的差距，并且本工程场地处于近海地下水环境，从结构的耐 久性角度出发考虑，地下连续墙内侧需设置结构内衬墙，起到改 善建筑内立面和防潮的作用。3.3钢筋笼吊装

缓慢吊离地面，并改变笼子的角度逐渐使之垂直，吊车将钢筋笼 移到槽段边缘，对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标 高。钢筋笼放置到设计标高后，利用槽钢制作的扁担搁置在导墙

上。钢筋笼吊装示意图见图5。

h 150 t

吊机主钩

铁扁担

7°9 8 000 , 7 300

8 000

8 000

2L 5屮

图5钢筋笼吊装示意图

3.4地墙结构预埋件

1) 地下连续墙墙顶落低,通过在压顶圈梁上预埋插筋与其上 结构墙体和地下室顶板连接；

2) 地下连续墙内预埋钢筋接驳器与结构底板以及各层楼板

连接；

3) 地下连续墙内预埋钢筋与围护壁柱、结构壁柱连接；4) 部分地下连续墙迎坑面预埋钢筋与结构叠合墙连接；

5) 部分地下连续墙需按结构要求在迎土面预埋钢筋网楼板预埋节点见图6。

楼板面标高

8

700「、

环梁插筋，与地墙垂直

环梁

6办16@150(沿水平向）

w力槽填集塑板___________外用纤维板片与地墙筋固定牢

图6楼板预埋节点示意图

3.5 地墙接缝止水

本次地下连续墙“两墙合一”将作为今后地下室结构外墙，考 虑到今后使用阶段的耐久性，为更好的确保其防渗性能。在各幅 地墙之间上部土层采用私〇〇〇@ 700高压旋喷桩下部联合灌浆进 行幅间止水，高压旋喷桩施工至全风化岩层底部;全风化岩层以 下土体至地墙底采用帷幕灌浆工艺进行止水，挤压充填双液水 泥一水玻璃混合浆液，浆液固结后可以提高墙缝的止水性能。3.6地墙槽底注浆

根据地质勘查工作，发现基坑底部存在基岩裂隙水的分布， 为了防止地墙底部作用的地下岩层遇水崩解、软化，出于对施工 安全以及防水要求考虑，对地墙进行槽底注浆，从地墙底部注人 水泥浆液，使其充满岩石裂隙内，有效封堵基岩裂隙水，隔断渗水 路径。

地下连续墙每幅槽段内设置两根注浆管，注浆器采用改进后

片。

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第43卷第13期

2 〇 1 7年5月

山西建筑

的适用于岩层地质条件下的单向阀式注浆器，管底位于槽底以下

20 cm ~50 cm。墙身混凝土达到设计强度的70%后注浆，每根注 浆管的水泥用量为1.5 t，注浆压力必须大于注浆深度处土层压 力，且最高不宜超过4 MPa。4

索，以确保受力及变形协调统一。

锚索采用在地墙开孔施工，为避免锚索破坏地墙结构，地下 连续墙内预先埋人埋套，用于锚索穿孔打人土层。锚板采用350 X 350x20钢板，与预埋套管焊接成型预埋在地下连续墙内。预应 力锚索张拉时，锚索通过锚头盖板、斜铁组成的锚承压垫座作用

预应力锚索设计及施工

于预埋锚板上进行张拉。承压垫座应安装平整、牢固，且承压面

本工程外拉锚索采用预应力锚索，锚索成孔采用干法成孔，

应与锚孔轴线垂直(见图8)。

孔径不小于150 mm。锚固体采用二次注浆成锚工艺，水泥采用

P. 042.5普通硅酸盐水泥，水灰比0. 45 ~ 0. 55,预应力锚索采用 盖板N2(后放）

小15.2钢绞线，强度标准值1 860 N/mm2。

4.1

预应力锚索基本试验

锚索正式施工前应根据岩层分类，在全风化板岩、强风化板 岩、中风化板岩层中分别进行1组锚索基本试验，共进行3组锚索 基本试验，每组试验选取不同长度的锚索，每组不少于3根。根 据本基坑工程情况拟选取普通锚索，试验场地选取在场地南区已 开挖基坑内进行。具体要求按CECS 22:2005岩土锚索（索）技术 规程执行。

锚索基本试验的最大试验荷载不宜超过预应力锚索钢绞线 强度标准值的〇. 8倍。试验销索参数见表1。

表1试验锚索参数表

类别孔径/mm

角度/(。）自由段长度/m锚固段长度/m

钢绞线数量15

4sl5.2全风化板岩

(南区）150

1538

3sl5.24

2sl5.213.5

5sl5.2强风化板岩 (南区）150

15

3

74sl5.24

3sl5.2105sl5.2强风化板岩 (北区）150

垂直地锚

7.5

74sl5.24

3sl5.285sl5.2中风化板岩 (南区）

150

垂直地锚

2

54sl5.23

3sl5.2

通过预应力锚索基本试验获得了大量宝贵的数据，对试验数 据进行整理分析，分别统计了锚索在全风化板岩、强风化板岩以

及中风化板岩中的每延米承载力（见图7)。

386.4

220.8

193.6

全驟

□试验一

110.4f

强驟1岩强驅1 岩

■试验二-

82.8220.8

207

220.8

207

386.4

309.1■试验二

103

163.6193.6

276

图7锚索基本试验结果分析图

全风化板岩锚索承载力为98.7 kN/m;强风化板岩锚索承载 力为202.1 kN/m;中风化板岩锚索承载力为323. 8 kN/m。

试验实际得出的锚索承载力比原先依据地勘报告得出的锚 索设计承载力有一定的提高（约15%的安全储备），故锚索设计能 满足本工程基坑围护要求。4.2预应力锚索张拉

墙锚支护体系由于地墙整体刚度较大，可不设置圈梁，每幅 地墙根据计算结果及实际情况，独立设置相应数量的预应力锚

…连接锚具 、斜铁N3(后放）

图8锚索张拉构件节点示意图

4.3预应力锚索防水措施

施工阶段防水：由于打设锚索需在地下连续墙上穿洞，其隔 水性能减弱，易出现渗漏水问题。在施工中可通过在地下连续墙 内预埋套管，在套管外焊接止水片，预埋套管内部填充柔性材料， 两端用橡皮塞封堵。预埋套管大样见图9。

使用阶段防水:本工程围护地墙“两墙合一”，在基坑围护工 程完成后将作为结构外墙使用，故在正常使用阶段，需对锚索施 工孔进行防水封堵处理(见图10)，作为永久锚头，以达到结构防 水要求。

施工阶段填充的防水材料

聚合物防水砂浆

橡胶密封板外

圆环压板

侧采用圆环板

扇形压板

M8土层

1橡胶密封板与地墙连接

膨胀螺栓

膨胀螺栓 橡胶密封板

地下连续墙

橡胶密封板详图

b)

图10锚索防水处理示意图

锚索防水处理步骤如下：

1)清除套管前部施工阶段的防水材料，然后采用1:2膨胀防 水砂浆封堵套管;2)套管头部设置橡胶止水板，橡胶止水板外侧 涂刷聚合物防水砂浆。5

结语

随着大连地区基坑规模向大规模、大深度方向发展，城市密

集度的提高，基坑墙锚结合支护方法是当地应用极少的一种新兴 的支护技术，它在变形控制方面要好于当地传统的桩锚体系，也 适合于未来超深基坑的发展趋势，更具有环保、经济的特点，符合

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文章编号：1009-6825 (2017) 13-0057-03

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相对熵模型在滑坡治理方案比选中的应用

王飞 张龙飞 廖康 李嘉祺(中国地质大学（武汉）工程学院，湖北武汉430074)

摘要:以鲁班崖滑坡为例，综合利用AHP和熵权决策法的原理确定评判指标的权重，引入了相对熵模型排序方法对各方案进行

综合排序，应用实例对比分析表明，该新方法可直接用于滑坡治理方案的比选方面，并且可靠性较高。关键词:滑坡，治理方案，综合权重,相对熵中图分类号:P642.22

文献标识码:A如下：

1) 滑坡前后缘各设置一排抗滑桩，后缘桩截面尺寸、桩长和 桩间距分别是2 mx3 m，19 m，6 m;前缘桩截面尺寸、桩长和桩间 距分别是2.2 mx3.4 m，15 m，6 m;坡体后缘、坡体内和坡体前缘 分别设置截水沟、排水沟和仰斜排水孔。

2) 滑坡前后缘各设置一排MZ&型锚索桩，滑坡前缘设置一

1概述

关于滑坡治理方案的比选，目前，国内外专家为此开展了许

多工作，对传统的研究方法进行改进，将交叉领域的研究方法和 成果运用到方案比选中，都取得了不错的效果，有了很多突破。

刘秀英等[1]利用AHP的原理确定指标体系的相对权重，并用

GRAP对相对权重值进行处理，实现了山区高速公路路线的优选； 王宝亮等[2]将熵权决策法和VB编制的程序相结合，结合主观评

价与客观评价的优势，实现了对康家咀滑坡的治理方案优选;张 霖波等[3]利用模糊综合评价法，选取具有代表性的评价指标，构 建评价方案的多层次指标体系，实现对公路路线的优选;罗东海 等[4]引人AHP和熵权法的最优组合，建立MATLAB求解模型，实 现了对鲁班崖滑坡的治理方案优选。侯远杭等[5]以判断矩阵的 Hadamard凸组合为基础，引人相对熵的排序方法，实现舰船研制 方案的优选，评价结果可靠性较高。

本文以鲁班崖滑坡为例，综合采用AHP和熵权决策法得到 评判指标的权重，引人相对熵模型,对滑坡治理方案进行综合评 判，得到反映各方案差异的评价模型，并与其他比选方法进行对 比，结果表明用该方法进行决策具有较高的可行性与可靠性。

MZH2型锚索桩，MZI^型锚索桩截面尺寸、桩长和桩间距分别

是1.8 mx2.4 m，17 m，6 m;MZH2型锚索桩截面尺寸、桩长和桩 间距分别是2.0 mx2. 8 m，13 m，6 m。截排水措施同上。

3) 滑坡前后缘各设置一排Z&型锚索桩，桩截面尺寸、桩长 和桩间距分别是2 m X3 m，19 m，6 m;前缘设置一排MZH2型锚 索桩，桩截面尺寸、桩长和桩间距分别为2. 0 m x2. 8 m，13 m， 6 m。截排水措施同上。

4) 滑坡前后缘各设置一排ZHi型抗滑桩，桩截面尺寸、桩长 和桩间距分别是为2 mx3 m，19 m，6 m;前缘设置两级铺索地梁， 地梁间距、截面尺寸、锚索长和间距高度分别是2.5 m，0.6 mx 0.6 m，25 m，3.2 m。截排水措施同上。

排

4种方案总投资分别为1 159.4万元，795.72万元，968. 70万 元及450万元。

以安全可靠性、环境协调性、经济合理性、技术可行性、施工 难易、施工工期这6个评判指标为依据，对4种滑坡治理方案从这 6个评价指标综合考虑来实现比选过程。

2实例分析

鲁班崖滑坡为坡体厚度约300 m的堆积层，主要是崩积物及

2.1滑坡简介

泥石流冲积物。由于该滑坡坡度较大，在地下水位往复变化时， 2.2计算指标权重

本文邀请了 4位相关领域的专家对待决策的各方案各指标 目前坡体已出现强烈变形。依据滑坡场地具体工程地质条件，综 合考虑不同治理方案的适用性，本文主要考虑了 4种治理方案可持续发展，还具备其他诸多方面的优点，克服了常规临时支护 方法存在的不足，在未来将成为高层建筑地下室和其他多层地下 结构的主流方法。参考文献：

进行语言评价，得到经处理的评价指标数据如表1所示，并分别计

[1] 韩

军，陈强，刘元坤，等.锚杆灌浆体与岩（土）体间的粘

[2] CECS 22:2005,岩土锚杆（索）技术规程[S].

[3] DB 21/907 — 2005,辽宁省建筑地基基础技术规范[S].

结强度[J].岩土力学与工程学报,2005(19) :3483-3486.

Zhang Zhebin

(Shanghai Foundation Engineering Group Co. , Ltdf Shanghai 200433, China)Abstract ： Taking Dalian engineering as an example, the paper introduces deep foundation support design scheme, describes foundation wall an­chorage structure support features and design and construction technologies, and points out that ： the above-mentioned technology avoids common support scheme defects, which will be suitable for deep foundation development trend in future.Key words ： deep foundation, wall anchorage support system, pre-embedded joint, prestressed anchor cable

收稿日期=2017-02-22作者简介:王飞（1991-),男，在读硕士

Wall anchorage support design and critical

construction technologies under coastal geology condition